17静电感应现象的应用.ppt

静电屏蔽的另一种形式 金属罩接地后，地上的自由电子，沿导线向上移动，把金属罩外部的正电荷中和，结果，小球的电场被控制在金属罩的内部，外部不再受影响。 第一课时 一、静电感应现象 1、静电感应现象:导体中的自由电荷由于受到外电场的作用而重新分布的现象叫静电感应现象. _ _ _ _ + + + + +++++ +++++ 思考 （1）将金属导体放入电场中,导体内的自由电子怎样移动？ （4）最终会出现怎样的现象？ E （3）电子的积聚会出现怎样的结果？ （2）自由电子会在什么地方积聚？ 0 E 2.静电平衡 - - - - - - - - - 1、导体中自由电荷 在电场力作用下将发 生定向移动. - - - - - - - - E E E 2、 导体两端出现感应电荷,感应电荷在导体中产生反方向的附加场. 感应电荷.感应电场 0 E - - - E - - - - 3、感应电荷的电场增到与外电场相等时，导体内合场强为零。自由电荷的定向移动停止 . 静电平衡 发生静电感应的导体，当感应电荷产生的附加电场E`和原电场E在导体内叠加为零，即E`=E时，自由电子停止定向移动，这时导体所处的状态叫静电平衡状态。 E ＋ － － － － ＋ ＋ ＋ E` E － － － ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ － － － E合=0 ＋ － － ＋ 2、静电平衡状态: 导体表面和内部电荷停止定向移动的状态。 3、处于静电平衡状态导体的特点： （1）导体内部的场强处处为零 （2）整个导体是一个等势体，表面是一个等势面 思考：导体处于静电平衡状态时，其表面场强能否如图所示？ + + + + + + + + - - - - - - - - E + + + + + + + + - - - - - - - - E 结论：导体处于静电平衡状态时，其外部表面附近任何一点的场强方向跟该点的表面垂直。 处于静电平衡状态导体的特点： （1）导体内部的场强处处为零 （2）整个导体是一个等势体，表 面是一个等势面 （3）导体外部电场线与导体表面垂直 导体上电荷的分布 法拉第圆筒实验 初态：B带电，A不带电 处于静电平衡状态导体的特点： （1）导体内部的场强处处为零 （2）整个导体是一个等势体，表 面是一个等势面 （3）导体外部电场线与导体表面垂直 （4） 净电荷只能分布在外表面上，在导体的 外表面，越尖锐的位置电荷密度越大，凹陷处几乎没有电荷。 （见课本19页） 净电荷 是指导体内正、负电荷中和后所剩下 的多余电荷.这里说的净电荷可以是静电感 应所产生的感应电荷,也可以是一个孤立的 带电体所带的电荷。 1．关于静电平衡，下列说法中正确的是 A．当导体达到静电平衡时，导体上任意两点间的电势一定相等 B．当导体达到静电平衡时，其外表面附近的电场方向一定与导体的表面垂直 C．绝缘体也有静电平衡状态 D．达到静电平衡时，电荷分布在导体的外表面 ABD 3．具有一定厚度的空心金属球壳的球心位置处放一正电荷，下面中的四个图画出了其空间电场的电场线情况，符合实际情况的是(　　) Ｄ 4．为一空腔球形导体(不带电)，现将一个带正电的小金属球放入腔中，当静电平衡时，图中A、B、C三点的场强E和电势φ的关系是：（ ) · Q A B c D （1）导体内部的场强处处为零 （2）整个导体是一个等势体，表 面是一个等势面 （3）导体外部电场线与导体表面垂直 （4）净电荷只能分布在外表面上，且在导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大， 凹陷的位置几乎没有电荷。 复习回顾： 一：静电平衡状态: 导体表面和内部电荷停止定向移动的状态。 处于静电平衡状态导体的特点： 例1:如图所示接地金属球A的半径为R，球外点电荷的电量为Q，到球心的距离为r，该点电荷的电场在球心的场强等于多少？感应电荷在球心的场强多大？方向如何？ Q R r A 注意：E、E`和E合的 区别E由外电场决定，E`=E，E合=0 o E是点电荷Q产生的电场（即外电场），E`是感应电荷产生的电场（附加场），E合是两个电场叠加后的合电场 1.如图所示，一个原来不带电的中空金属球壳，上开一个小孔，若将一个带负电的小球放入且不与球壳接触，则球壳外表面带______电，内表面带______电；若用手接触一下球壳后球壳内表面带______电，外表面______； 正 负 正 不带电 2.一个带绝缘座的空心金属球A带有4×10-8C的正电荷,有绝缘柄的金属小球B带有2×10-8C的负电荷,使B球和A球的内壁接触,如图所示,则A、B各带电荷量为（ ） A.QA=10-8C, QB=10-8C